package com.example.array;

import java.util.Arrays;

/**
 * 整数数组 nums 按升序排列，数组中的值 互不相同 。
 *  在传递给函数之前，nums 在预先未知的某个下标 k（0 <= k < nums.length）上进行了 旋转，使数组变为 [nums[k], nums[
 * k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]（下标 从 0 开始 计数）。
 *  例如， [0,1,2,4,5,6,7] 在下标 3 处经旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] 。
 *
 *  给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ，如果 nums 中存在这个目标值 target ，则返回它的下标，否则返回 -1 。
 *
 *
 *
 *  示例 1：
 *
 *
 * 输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
 * 输出：4
 *
 *  示例 2：
 * 输入：nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
 * 输出：-1
 *
 *  示例 3：
 * 输入：nums = [1], target = 0
 * 输出：-1
 */
public class Leetcode33_Search {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {4, 5, 6, 7, 0, 1, 2};
        int target = 0;

        nums = new int[] {5, 1, 3};
        target = 3;
        System.out.println(new Solution().search(nums, target));
    }

    static class Solution {

        /**
         * 变形的二分查找
         *
         * 将数组从中间分开成左右两部分的时候，一定有一部分的数组是有序的:
         *   左半边有序:nums[0] <= nums[mid]
         *   否则就是右半边有序
         * 在常规二分查找的时候查看当前 mid 为分割位置分割出来的两个部分 [l, mid] 和 [mid + 1, r] 哪个部分是有序的，
         * 并根据有序的那个部分确定我们该如何改变二分查找的上下界，因为我们能够根据有序的那部分判断出 target 在不在这个部分：
         *   如果 [l, mid - 1] 是有序数组，且 target 的大小满足[nums[l],nums[mid]，则我们应该将搜索范围缩小至 [l, mid - 1]，否则在 [mid + 1, r] 中寻找。
         *   如果 [mid, r] 是有序数组，且 target 的大小满足 nums[mid+1],nums[r]，则我们应该将搜索范围缩小至 [mid + 1, r]，否则在 [l, mid - 1] 中寻找。
         *
         * @param nums
         * @param target
         * @return
         */
        public int search(int[] nums, int target) {
            // 迭代方式
//            return searchByIteration(nums, target);
            // 递归方式
            return searchByRecursion(nums, 0, nums.length - 1, target);
        }

        private int searchByIteration(int[] nums,int target) {
            if (nums.length == 0) return -1;
            if (nums.length == 1) return nums[0] == target ? 0 : -1;
            int left = 0, right = nums.length - 1;
            while (left <= right) {
                int mid = (left + right) >> 1;
                if (nums[mid] == target) return mid;

                if (nums[0] <= nums[mid]) { // 左半边是全部有序的
                    if (nums[0] <= target && target < nums[mid])
                        right = mid - 1;
                    else
                        left = mid + 1;
                } else { // 右半边是全部有序的
                    if (nums[mid] < target && target <= nums[nums.length - 1])
                        left = mid + 1;
                    else
                        right = mid - 1;
                }
            }
            return -1;
        }

        private int searchByRecursion(int[] nums, int left, int right, int target) {
            if (right < left ) return -1;

            int mid = (left + right) >> 1;

            if (nums[mid] == target) return mid;
            if (nums[0] <= nums[mid]) { // 左半边有序
                if (nums[0] <= target && target < nums[mid])
                    return searchByRecursion(nums, left, mid - 1, target);
                else
                    return searchByRecursion(nums, mid + 1, right, target);
            } else {
                if (nums[mid] < target && target <= nums[nums.length - 1])
                    return searchByRecursion(nums, mid + 1, right, target);
                else
                    return searchByRecursion(nums, left, mid - 1, target);
            }
        }

        // 自己实现普通二分查找
        private int binarySearch(int[] nums, int start, int end, int target) {
            // 递归方式
//            if (end < start /*|| nums[start] > target || nums[end] < target*/) return -1;
//
//            int mid = (start + end) / 2;
//            if (nums[mid] == target) return mid;
//
//            if (nums[mid] > target)
//                return binarySearch(nums, start, mid - 1, target);
//            else
//                return binarySearch(nums, mid + 1, end, target);

            // 迭代方式
            while (start <= end) {
                int mid = (start + end) >> 1;
                if (nums[mid] == target) return mid;
                else if (target > nums[mid]) start = mid + 1;
                else end = mid - 1;
            }
            return -1;
        }
    }

}
